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	<title>LVS、Nginx、HaProxy 优缺点 | 失落的乐章</title>
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		<h1 class="header__title"><a href="/">失落的乐章</a></h1>
		<h2 class="header__subtitle">技术面前，永远都是学生。</h2>
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	<main>
		<article>
	
		<h1>LVS、Nginx、HaProxy 优缺点</h1>
	
	<div class="article__infos">
		<span class="article__date">2017-10-12</span><br />
		
		
			<span class="article__tags">
			  	<a class="article__tag-link" href="/tags/LVS/">LVS</a> <a class="article__tag-link" href="/tags/Nginx/">Nginx</a> <a class="article__tag-link" href="/tags/haproxy/">haproxy</a>
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		<p>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;搭建负载均衡高可用环境相对简单，主要是要理解其中原理。此文描述了三种负载均衡器的优缺点，以便在实际的生产应用中，按需求取舍。</p>
<p>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;目前，在线上环境中应用较多的负载均衡器硬件有F5 BIG-IP,软件有LVS，Nginx及HAProxy,高可用软件有Heartbeat、Keepalived，成熟的架构有LVS+Keepalived、Nginx+Keepalived、HAProxy+keepalived及DRBD+Heartbeat.</p>
<h2 id="三种负载均衡器的优缺点说明如下："><a href="#三种负载均衡器的优缺点说明如下：" class="headerlink" title="三种负载均衡器的优缺点说明如下："></a>三种负载均衡器的优缺点说明如下：</h2><h3 id="LVS"><a href="#LVS" class="headerlink" title="LVS"></a>LVS</h3><h4 id="LVS的优点："><a href="#LVS的优点：" class="headerlink" title="LVS的优点："></a>LVS的优点：</h4><ol>
<li>抗负载能力强、工作在第4层仅作分发之用，没有流量的产生，这个特点也决定了它在负载均衡软件里的性能最强的；无流量，同时保证了均衡器IO的性能不会受到大流量的影响；</li>
<li>工作稳定，自身有完整的双机热备方案，如LVS+Keepalived和LVS+Heartbeat；</li>
<li>应用范围比较广，可以对所有应用做负载均衡；</li>
<li>配置性比较低，这是一个缺点也是一个优点，因为没有可太多配置的东西，所以并不需要太多接触，大大减少了人为出错的几率；</li>
</ol>
<h4 id="LVS的缺点："><a href="#LVS的缺点：" class="headerlink" title="LVS的缺点："></a>LVS的缺点：</h4><ol>
<li>软件本身不支持正则处理，不能做动静分离，这就凸显了Nginx/HAProxy+Keepalived的优势。</li>
<li>如果网站应用比较庞大，LVS/DR+Keepalived就比较复杂了，特别是后面有Windows Server应用的机器，实施及配置还有维护过程就比较麻烦，相对而言，Nginx/HAProxy+Keepalived就简单多了。</li>
</ol>
<hr>
<ul>
<li>LVS/DR如何处理请求报文的，会修改IP包内容吗？<ul>
<li>vs/dr本身不会关心IP层以上的信息，即使是端口号也是tcp/ip协议栈去判断是否正确，vs/dr本身主要做这么几个事：<ul>
<li>接收client的请求，根据你设定的负载均衡算法选取一台realserver的ip；</li>
<li>以选取的这个ip对应的mac地址作为目标mac，然后重新将IP包封装成帧转发给这台RS；</li>
<li>在hash table中记录连接信息。</li>
</ul>
</li>
</ul>
</li>
</ul>
<p>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;vs/dr做的事情很少，也很简单，所以它的效率很高，不比硬件负载均衡设备差多少。</p>
<p>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;数据包、数据帧的大致流向是这样的：client –&gt; VS –&gt; RS –&gt; client</p>
<pre><code>- 前面已作了回答，vs/dr不会修改IP包的内容.
</code></pre><ul>
<li>RealServer为什么要在lo接口上配置VIP？在出口网卡上配置VIP可以吗？<ul>
<li>既然要让RS能够处理目标地址为vip的IP包，首先必须要让RS能接收到这个包。</li>
</ul>
</li>
</ul>
<p>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;在lo上配置vip能够完成接收包并将结果返回client。</p>
<pre><code>- 答案是不可以将VIP设置在出口网卡上,否则会响应客户端的arp request,造成client/gateway arp table紊乱，以至于整个load balance都不能正常工作。
</code></pre><ul>
<li>RealServer为什么要抑制arp帧？<br>  &#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;这个问题在上一问题中已经作了说明，这里结合实施命令进一步阐述。我们在具体实施部署的时候都会作如下调整： </li>
</ul>
<figure class="highlight bash"><table><tr><td class="gutter"><pre><div class="line">1</div><div class="line">2</div><div class="line">3</div><div class="line">4</div></pre></td><td class="code"><pre><div class="line"><span class="built_in">echo</span> <span class="string">"1"</span> &gt;/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore    </div><div class="line"><span class="built_in">echo</span> <span class="string">"2"</span> &gt;/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce    </div><div class="line"><span class="built_in">echo</span> <span class="string">"1"</span> &gt;/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore    </div><div class="line"><span class="built_in">echo</span> <span class="string">"2"</span> &gt;/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce</div></pre></td></tr></table></figure>
<p>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;相信很多人都不会弄懂它们的作用是什么，只知道一定得有。我这里也不打算拿出来详细讨论，只是作几点说明，就当是补充吧。</p>
<figure class="highlight bash"><table><tr><td class="gutter"><pre><div class="line">1</div><div class="line">2</div></pre></td><td class="code"><pre><div class="line"><span class="built_in">echo</span> <span class="string">"1"</span> &gt;/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore    </div><div class="line"><span class="built_in">echo</span> <span class="string">"2"</span> &gt;/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce</div></pre></td></tr></table></figure>
<p>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;这两条是可以不用的，因为arp对逻辑接口没有意义。</p>
<ul>
<li>如果你的RS的外部网络接口是eth0，那么     </li>
</ul>
<figure class="highlight bash"><table><tr><td class="gutter"><pre><div class="line">1</div><div class="line">2</div></pre></td><td class="code"><pre><div class="line"><span class="built_in">echo</span> <span class="string">"1"</span> &gt;/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore     </div><div class="line"><span class="built_in">echo</span> <span class="string">"2"</span> &gt;/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce</div></pre></td></tr></table></figure>
<p>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;其实真正要执行的是：      </p>
<figure class="highlight bash"><table><tr><td class="gutter"><pre><div class="line">1</div><div class="line">2</div></pre></td><td class="code"><pre><div class="line"><span class="built_in">echo</span> <span class="string">"1"</span> &gt;/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_ignore      </div><div class="line"><span class="built_in">echo</span> <span class="string">"2"</span> &gt;/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_announce</div></pre></td></tr></table></figure>
<p>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;所以我个人建议把上面两条也加到你的脚本里去，因为万一系统里上面两条默认的值不是0，那有可能是会出问题滴。</p>
<ul>
<li>LVS/DR load balancer（director）与RS为什么要在同一网段中？<br>  从第一个问题中大家应该明白vs/dr是如何将请求转发给RS的了吧？它是在数据链路层来实现的，所以director必须和RS在同一网段里面。</li>
<li>为什么director上lo接口除了VIP另外还要在eth0配一个ip（即DIP）？<ul>
<li>如果是用了keepalived等工具做HA或者Load Balance,则在健康检查时需要用到DIP。</li>
<li>没有健康检查机制的HA或者Load Balance则没有存在的实际意义。</li>
</ul>
</li>
<li>LVS/DR ip_forward需要开启吗？<br>  不需要。因为director跟realserver是同一个网段，无需开启转发。</li>
<li>director的vip的netmask一定要是255.255.255.255吗？<br>  lvs/dr里，director的vip的netmask 没必要设置为255.255.255.255，也不需要再去<br>  route add -host $VIP dev eth0:0<br>  director的vip本来就是要像正常的ip地址一样对外通告的,不要搞得这么特殊.          </li>
<li>LVS/DR如何进行tcp的三次握手？</li>
</ul>
<hr>
<h3 id="Nginx"><a href="#Nginx" class="headerlink" title="Nginx"></a>Nginx</h3><h4 id="Nginx的优点："><a href="#Nginx的优点：" class="headerlink" title="Nginx的优点："></a>Nginx的优点：</h4><ol>
<li>工作在OSI第7层，可以针对http应用做一些分流的策略。比如针对域名、目录结构。它的正则比HAProxy更为强大和灵活；</li>
<li>Nginx对网络的依赖非常小，理论上能ping通就就能进行负载功能，这个也是它的优势所在；</li>
<li>Nginx安装和配置比较简单，测试起来比较方便；</li>
<li>可以承担高的负载压力且稳定，一般能支撑超过几万次的并发量；</li>
<li>Nginx可以通过端口检测到服务器内部的故障，比如根据服务器处理网页返回的状态码、超时等等，并且会把返回错误的请求重新提交到另一个节点；</li>
<li>Nginx不仅仅是一款优秀的负载均衡器/反向代理软件，它同时也是功能强大的Web应用服务器。LNMP现在也是非常流行的web环境，大有和LAMP环境分庭抗礼之势，Nginx在处理静态页面、特别是抗高并发方面相对apache有优势；</li>
<li>Nginx现在作为Web反向加速缓存越来越成熟了，速度比传统的Squid服务器更快，有需求的朋友可以考虑用其作为反向代理加速器；</li>
</ol>
<h4 id="Nginx的缺点："><a href="#Nginx的缺点：" class="headerlink" title="Nginx的缺点："></a>Nginx的缺点：</h4><ol>
<li>Nginx不支持url来检测。</li>
<li>Nginx仅能支持http和Email，这个它的弱势。</li>
<li>Nginx的Session的保持，Cookie的引导能力相对欠缺。</li>
</ol>
<h3 id="HaProxy"><a href="#HaProxy" class="headerlink" title="HaProxy"></a>HaProxy</h3><h4 id="HAProxy的优点："><a href="#HAProxy的优点：" class="headerlink" title="HAProxy的优点："></a>HAProxy的优点：</h4><ol>
<li>HAProxy是支持虚拟主机的，可以工作在4、7层(支持多网段)；</li>
<li>能够补充Nginx的一些缺点比如Session的保持，Cookie的引导等工作；</li>
<li>支持url检测后端的服务器；</li>
<li>它跟LVS一样，本身仅仅就只是一款负载均衡软件；单纯从效率上来讲HAProxy更会比Nginx有更出色的负载均衡速度，在并发处理上也是优于Nginx的；</li>
<li>HAProxy可以对Mysql读进行负载均衡，对后端的MySQL节点进行检测和负载均衡，不过在后端的MySQL slaves数量超过10台时性能不如LVS；</li>
<li>HAProxy的算法较多，达到8种；</li>
</ol>

	

	
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